KR102409815B1 - Copper/ceramic bonded body, insulated circuit board, and copper/ceramic bonded body manufacturing method, and insulated circuit board manufacturing method - Google Patents
Copper/ceramic bonded body, insulated circuit board, and copper/ceramic bonded body manufacturing method, and insulated circuit board manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- KR102409815B1 KR102409815B1 KR1020217004791A KR20217004791A KR102409815B1 KR 102409815 B1 KR102409815 B1 KR 102409815B1 KR 1020217004791 A KR1020217004791 A KR 1020217004791A KR 20217004791 A KR20217004791 A KR 20217004791A KR 102409815 B1 KR102409815 B1 KR 102409815B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- copper
- ceramic
- bonding
- circuit board
- ceramic substrate
- Prior art date
Links
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 224
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 207
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 203
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical group [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 196
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 26
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 11
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 112
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 43
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 29
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 15
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 11
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 44
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 44
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 36
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 20
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 19
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 19
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 17
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 17
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 16
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 16
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 229910017818 Cu—Mg Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 8
- 238000010406 interfacial reaction Methods 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 6
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 5
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 5
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000962 AlSiC Inorganic materials 0.000 description 2
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 2
- 229910017945 Cu—Ti Inorganic materials 0.000 description 2
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 2
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000004453 electron probe microanalysis Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 229910012375 magnesium hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
- C04B37/02—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
- C04B37/023—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/02—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a press ; Diffusion bonding
- B23K20/023—Thermo-compression bonding
- B23K20/026—Thermo-compression bonding with diffusion of soldering material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
- C04B37/02—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
- C04B37/023—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used
- C04B37/026—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used consisting of metals or metal salts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/16—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating with interposition of special material to facilitate connection of the parts, e.g. material for absorbing or producing gas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/22—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded
- B23K20/233—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded without ferrous layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/581—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on aluminium nitride
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
- C04B35/645—Pressure sintering
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
- H05K3/388—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by the use of a metallic or inorganic thin film adhesion layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/36—Electric or electronic devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/36—Electric or electronic devices
- B23K2101/42—Printed circuits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
- B23K2103/12—Copper or alloys thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/18—Dissimilar materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
- B23K2103/52—Ceramics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
- C04B2235/401—Alkaline earth metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/658—Atmosphere during thermal treatment
- C04B2235/6581—Total pressure below 1 atmosphere, e.g. vacuum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/12—Metallic interlayers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/12—Metallic interlayers
- C04B2237/124—Metallic interlayers based on copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/12—Metallic interlayers
- C04B2237/126—Metallic interlayers wherein the active component for bonding is not the largest fraction of the interlayer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/36—Non-oxidic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/36—Non-oxidic
- C04B2237/366—Aluminium nitride
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/40—Metallic
- C04B2237/407—Copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/70—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/0058—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates
- H05K3/0061—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates onto a metallic substrate, e.g. a heat sink
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
구리 또는 구리 합금으로 이루어지는 구리 부재 (22) 와, 질화알루미늄으로 이루어지는 세라믹스 부재 (11) 가 접합되어 이루어지는 구리/세라믹스 접합체로서, 구리 부재 (22) 와 세라믹스 부재 (11) 사이에, Cu 의 모상 중에 Mg 가 고용된 Mg 고용층 (32) 이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.A copper/ceramic bonded body formed by bonding a copper member 22 made of copper or a copper alloy and a ceramic member 11 made of aluminum nitride, between the copper member 22 and the ceramic member 11, in the matrix of Cu It is characterized in that the Mg solid solution layer 32 in which Mg is dissolved is formed.
Description
본 발명은, 구리 또는 구리 합금으로 이루어지는 구리 부재와, 질화알루미늄으로 이루어지는 세라믹스 부재가 접합되어 이루어지는 구리/세라믹스 접합체, 절연 회로 기판, 및 구리/세라믹스 접합체의 제조 방법, 절연 회로 기판의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a copper/ceramic bonded body comprising a copper member made of copper or a copper alloy and a ceramic member made of aluminum nitride joined together, an insulated circuit board, and a method for manufacturing a copper/ceramic bonded body, and a method for manufacturing an insulated circuit board will be.
본원은, 2018년 8월 28일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2018-159457호에 대하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.This application claims priority with respect to Japanese Patent Application No. 2018-159457 for which it applied to Japan on August 28, 2018, The content is used here.
파워 모듈, LED 모듈 및 열전 모듈에 있어서는, 절연층의 일방의 면에 도전 재료로 이루어지는 회로층을 형성한 절연 회로 기판에, 파워 반도체 소자, LED 소자 및 열전 소자가 접합된 구조로 되어 있다.In the power module, LED module, and thermoelectric module, a power semiconductor element, an LED element, and a thermoelectric element are joined to an insulated circuit board in which a circuit layer made of a conductive material is formed on one surface of the insulating layer.
예를 들어, 풍력 발전, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등을 제어하기 위해 사용되는 대 (大) 전력 제어용의 파워 반도체 소자는, 동작시의 발열량이 많은 점에서, 이것을 탑재하는 기판으로는, 예를 들어 질화알루미늄으로 이루어지는 세라믹스 기판과, 이 세라믹스 기판의 일방의 면에 도전성이 우수한 금속판을 접합하여 형성한 회로층을 구비한 절연 회로 기판이, 종래부터 널리 사용되고 있다. 절연 회로 기판으로는, 세라믹스 기판의 타방의 면에 금속판을 접합하여 금속층을 형성한 것도 제공되고 있다.For example, a power semiconductor element for large power control used to control wind power generation, electric vehicles, hybrid vehicles, etc. has a large amount of heat generated during operation, and therefore, as a substrate on which it is mounted, for example, BACKGROUND ART An insulated circuit board having a circuit layer formed by bonding a ceramic substrate made of aluminum nitride and a metal plate having excellent conductivity to one surface of the ceramic substrate has been widely used conventionally. As an insulated circuit board, the thing in which the metal layer was formed by bonding a metal plate to the other surface of a ceramic board|substrate is provided.
예를 들어, 특허문헌 1 에는, 회로층 및 금속층을 구성하는 제 1 금속판 및 제 2 금속판을 구리판으로 하고, 이 구리판을 DBC 법에 의해 세라믹스 기판에 직접 접합한 절연 회로 기판이 제안되어 있다. 이 DBC 법에 있어서는, 구리와 구리 산화물의 공정 (共晶) 반응을 이용하여, 구리판과 세라믹스 기판의 계면에 액상을 발생시킴으로써, 구리판과 세라믹스 기판을 접합하고 있다.For example, Patent Document 1 proposes an insulated circuit board in which the first metal plate and the second metal plate constituting the circuit layer and the metal layer are copper plates, and the copper plate is directly bonded to the ceramic substrate by the DBC method. In this DBC method, the copper plate and the ceramic substrate are joined by generating a liquid phase at the interface between the copper plate and the ceramic substrate using the eutectic reaction of copper and copper oxide.
또, 특허문헌 2 에는, 세라믹스 기판의 일방의 면 및 타방의 면에, 구리판을 접합함으로써 회로층 및 금속층을 형성한 절연 회로 기판이 제안되어 있다. 이 절연 회로 기판에 있어서는, 세라믹스 기판의 일방의 면 및 타방의 면에, Ag-Cu-Ti 계 브레이징재를 개재시켜 구리판을 배치하고, 가열 처리를 실시함으로써 구리판이 접합되어 있다 (이른바 활성 금속 브레이징법). 이 활성 금속 브레이징법에서는, 활성 금속인 Ti 가 함유된 브레이징재를 사용하고 있기 때문에, 용융한 브레이징재와 세라믹스 기판의 젖음성이 향상되어, 세라믹스 기판과 구리판이 양호하게 접합되게 된다.Moreover, in
또한, 특허문헌 3 에는, 고온의 질소 가스 분위기하에서 구리판과 세라믹스 기판을 접합할 때에 사용되는 접합용 브레이징재로서, Cu-Mg-Ti 합금으로 이루어지는 분말을 함유하는 페이스트가 제안되어 있다. 이 특허문헌 3 에 있어서는, 질소 가스 분위기하에서 560 ∼ 800 ℃ 에서 가열함으로써 접합하는 구성으로 되어 있고, Cu-Mg-Ti 합금 중의 Mg 는 승화하여 접합 계면에는 잔존하지 않으며, 또한, 질화티탄 (TiN) 이 실질적으로 형성되지 않는 것으로 되어 있다.Moreover, the paste containing the powder which consists of a Cu-Mg-Ti alloy is proposed by
그러나, 특허문헌 1 에 개시되어 있는 바와 같이, DBC 법에 의해 세라믹스 기판과 구리판을 접합하는 경우에는, 접합 온도를 1065 ℃ 이상 (구리와 구리 산화물의 공정점 온도 이상) 으로 할 필요가 있는 점에서, 접합시에 세라믹스 기판이 열화될 우려가 있었다. 또, 질소 가스 분위기 등에서 접합한 경우에는, 접합 계면에 분위기 가스가 잔존하고, 부분 방전이 발생하기 쉽다는 문제가 있었다.However, as disclosed in Patent Literature 1, when bonding a ceramic substrate and a copper plate by the DBC method, the bonding temperature must be 1065° C. or higher (the eutectic point temperature of copper and copper oxide or higher). , there was a fear that the ceramic substrate deteriorated during bonding. Further, in the case of bonding in a nitrogen gas atmosphere or the like, there was a problem that atmospheric gas remained at the bonding interface and partial discharge was easily generated.
특허문헌 2 에 개시되어 있는 바와 같이, 활성 금속 브레이징법에 의해 세라믹스 기판과 구리판을 접합하는 경우에는, 브레이징재가 Ag 를 함유하고 있고, 접합 계면에 Ag 가 존재하는 점에서, 마이그레이션이 생기기 쉽고, 고내압 용도에는 사용할 수 없었다. 또, 접합 온도가 900 ℃ 로 비교적 고온으로 되어 있는 점에서, 세라믹스 기판이 열화될 우려가 있었다. 또한, 세라믹스 기판의 접합면 근방에, 티탄 질화물상 (相) 이나 Ti 를 포함하는 금속간 화합물상 (相) 이 생성되고, 고온 동작시에 세라믹 기판에 균열이 발생할 우려가 있었다.As disclosed in
특허문헌 3 에 개시되어 있는 바와 같이, Cu-Mg-Ti 합금으로 이루어지는 분말을 함유하는 페이스트로 이루어지는 접합용 브레이징재를 사용하여 질소 가스 분위기하에서 접합한 경우에는, 접합 계면에 가스가 잔존하고, 부분 방전이 발생하기 쉽다는 문제가 있었다. 또, 페이스트에 포함되는 유기물이 접합 계면에 잔존하고, 접합이 불충분해질 우려가 있었다. 또한, 세라믹스 기판의 접합면 근방에, Ti 를 포함하는 금속간 화합물상이 생성되고, 고온 동작시에 세라믹 기판에 균열이 발생할 우려가 있었다.As disclosed in
본 발명은, 전술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 구리 부재와 세라믹스 부재가 확실하게 접합됨과 함께, 내마이그레이션성이 우수하며, 또한, 고온 동작시에 있어서의 세라믹스 균열의 발생을 억제할 수 있는 구리/세라믹스 접합체, 절연 회로 기판, 및 상기 서술한 구리/세라믹스 접합체의 제조 방법, 절연 회로 기판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the circumstances described above, and while a copper member and a ceramic member are reliably joined, it is excellent in migration resistance, and copper capable of suppressing the occurrence of cracks in ceramics during high-temperature operation / It aims to provide a ceramic bonded body, an insulated circuit board, and the manufacturing method of the above-mentioned copper/ceramics bonded body, and the manufacturing method of an insulated circuit board.
이와 같은 과제를 해결하여, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 구리/세라믹스 접합체는, 구리 또는 구리 합금으로 이루어지는 구리 부재와, 질화알루미늄으로 이루어지는 세라믹스 부재가 접합되어 이루어지는 구리/세라믹스 접합체로서, 상기 구리 부재와 상기 세라믹스 부재 사이에, Cu 의 모상 (母相) 중에 Mg 가 고용 (固溶) 된 Mg 고용층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.In order to solve the above problems and achieve the above object, the copper/ceramic bonded body of the present invention is a copper/ceramic bonded body comprising a copper member made of copper or a copper alloy and a ceramic member made of aluminum nitride joined together, It is characterized in that an Mg solid solution layer in which Mg is dissolved in a parent phase of Cu is formed between the copper member and the ceramic member.
이 구성의 구리/세라믹스 접합체에 있어서는, 구리 또는 구리 합금으로 이루어지는 구리 부재와 질화알루미늄으로 이루어지는 세라믹스 부재 사이에, Cu 의 모상 중에 Mg 가 고용된 Mg 고용층이 형성되어 있기 때문에, 세라믹스 부재와 구리 부재 사이에 배치 형성된 Mg 가 구리 부재 측으로 충분히 확산되어 있고, 또한, Cu 와 Mg 가 충분히 반응되어 있게 된다. 따라서, 구리 부재와 세라믹스 부재의 접합 계면에 있어서 계면 반응이 충분히 진행되어 있어, 구리 부재와 세라믹스 부재가 확실하게 접합된 구리/세라믹스 접합체를 얻을 수 있다. 또, Cu 부재와 세라믹스 부재의 접합 계면에, Ti, Zr, Nb, Hf 가 존재하고 있지 않기 때문에, Ti, Zr, Nb, Hf 의 질화물상이나 Ti, Zr, Nb, Hf 를 포함하는 금속간 화합물상이 생성되지 않고, 고온 동작시에 있어서도 세라믹스 부재의 균열을 억제할 수 있다.In the copper/ceramic bonded body of this configuration, between the copper member made of copper or a copper alloy and the ceramic member made of aluminum nitride, an Mg solid solution layer in which Mg is dissolved in the matrix of Cu is formed, so that the ceramic member and the copper member Mg disposed therebetween is sufficiently diffused toward the copper member, and Cu and Mg are sufficiently reacted. Therefore, the interfacial reaction is sufficiently advanced at the bonding interface between the copper member and the ceramic member, and a copper/ceramic bonded body in which the copper member and the ceramic member are reliably joined can be obtained. In addition, since Ti, Zr, Nb, and Hf do not exist at the bonding interface between the Cu member and the ceramic member, the nitride phase of Ti, Zr, Nb, and Hf and the intermetallic compound phase containing Ti, Zr, Nb, and Hf It does not generate|occur|produce and it can suppress the crack of a ceramic member also at the time of high temperature operation.
또한, Cu 부재와 세라믹스 부재의 접합 계면에 Ag 가 존재하고 있지 않기 때문에, 내마이그레이션성도 우수하다.Moreover, since Ag does not exist in the bonding interface of a Cu member and a ceramic member, it is excellent also in migration resistance.
본 발명의 구리/세라믹스 접합체에 있어서는, 상기 세라믹스 부재의 접합면으로부터 상기 구리 부재 측을 향하여 50 ㎛ 까지의 영역에 있어서의 금속간 화합물상의 면적률이 15 % 이하인 것이 바람직하다.In the copper/ceramic bonded body of the present invention, it is preferable that the area ratio of the intermetallic compound phase in the region from the bonding surface of the ceramic member toward the copper member to 50 µm is 15% or less.
이 경우, 상기 세라믹스 부재의 접합면으로부터 상기 구리 부재 측을 향하여 50 ㎛ 까지의 영역에 있어서의 금속간 화합물상의 면적률이 15 % 이하로 되어 있기 때문에, 세라믹스 부재의 접합면 근방에, 딱딱하여 부서지기 쉬운 금속간 화합물상이 많이 존재하지 않고, 고온 동작시의 세라믹스 부재의 균열을 확실하게 억제할 수 있게 된다.In this case, since the area ratio of the intermetallic compound phase in the region from the bonding surface of the ceramic member to 50 µm toward the copper member side is 15% or less, in the vicinity of the bonding surface of the ceramic member, it is hard and brittle. Since there are not many intermetallic compound phases which are easy to carry out, it becomes possible to reliably suppress the crack of the ceramic member at the time of high temperature operation.
본 발명의 절연 회로 기판은, 질화알루미늄으로 이루어지는 세라믹스 기판의 표면에, 구리 또는 구리 합금으로 이루어지는 구리판이 접합되어 이루어지는 절연 회로 기판으로서, 상기 구리판과 상기 세라믹스 기판 사이에, Cu 의 모상 중에 Mg 가 고용된 Mg 고용층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.The insulated circuit board of the present invention is an insulated circuit board in which a copper plate made of copper or a copper alloy is bonded to the surface of a ceramic substrate made of aluminum nitride, and between the copper plate and the ceramic substrate, Mg is dissolved in a matrix of Cu. It is characterized in that a solid solution layer of Mg is formed.
이 구성의 절연 회로 기판에 있어서는, 구리판과 세라믹스 기판이 확실하게 접합됨과 함께, 내마이그레이션성이 우수하고, 고내압 조건하에 있어서도 신뢰성 높게 사용할 수 있다.In the insulated circuit board of this structure, while a copper plate and a ceramic board|substrate are reliably joined, it is excellent in migration resistance, and can use it reliably also on high withstand voltage conditions.
고온 동작시에 있어서의 세라믹스 기판의 균열의 발생을 억제할 수 있고, 고온 조건하에 있어서도 신뢰성 높게 사용할 수 있다.The occurrence of cracks in the ceramic substrate during high-temperature operation can be suppressed, and it can be used reliably even under high-temperature conditions.
본 발명의 절연 회로 기판에 있어서는, 상기 세라믹스 기판의 접합면으로부터 상기 구리판 측을 향하여 50 ㎛ 까지의 영역에 있어서의 금속간 화합물상의 면적률이 15 % 이하인 것이 바람직하다.In the insulated circuit board of this invention, it is preferable that the area ratio of the intermetallic compound phase in the area|region to 50 micrometers from the bonding surface of the said ceramic substrate toward the said copper plate side is 15 % or less.
이 경우, 상기 세라믹스 기판의 접합면으로부터 상기 구리판 측을 향하여 50 ㎛ 까지의 영역에 있어서의 금속간 화합물상의 면적률이 15 % 이하로 되어 있기 때문에, 세라믹스 기판의 접합면 근방에, 딱딱하여 부서지기 쉬운 금속간 화합물상이 많이 존재하지 않고, 고온 동작시의 세라믹스 기판의 균열을 확실하게 억제할 수 있게 된다.In this case, since the area ratio of the intermetallic compound phase in the region from the bonding surface of the ceramic substrate to 50 µm toward the copper plate side is 15% or less, it becomes hard and brittle in the vicinity of the bonding surface of the ceramic substrate. There are not many easy intermetallic compound phases, and it becomes possible to suppress reliably the crack of a ceramic substrate at the time of high temperature operation.
본 발명의 구리/세라믹스 접합체의 제조 방법은, 상기 서술한 구리/세라믹스 접합체를 제조하는 구리/세라믹스 접합체의 제조 방법으로서, 상기 구리 부재와 상기 세라믹스 부재 사이에, Mg 를 배치하는 Mg 배치 공정과, 상기 구리 부재와 상기 세라믹스 부재를 Mg 를 개재하여 적층하는 적층 공정과, Mg 를 개재하여 적층된 상기 구리 부재와 상기 세라믹스 부재를 적층 방향으로 가압한 상태에서, 진공 분위기하에서 가열 처리하여 접합하는 접합 공정을 구비하고 있고, 상기 Mg 배치 공정에서는, Mg 량을 0.17 mg/㎠ 이상 3.48 mg/㎠ 이하의 범위 내로 하는 것을 특징으로 하고 있다.The manufacturing method of the copper/ceramics bonded body of this invention is a manufacturing method of the copper/ceramics bonded body which manufactures the above-mentioned copper/ceramics bonded body, The Mg arrangement|positioning process of disposing Mg between the said copper member and the said ceramic member; A lamination process of laminating the copper member and the ceramic member via Mg, and a bonding process in which the copper member and the ceramic member laminated via Mg are pressed in the lamination direction and heat-treated in a vacuum atmosphere to bond is provided, and in the Mg batching step, the Mg amount is set within a range of 0.17 mg/
이 구성의 구리/세라믹스 접합체의 제조 방법에 의하면, 상기 구리 부재와 상기 세라믹스 부재 사이에 Mg 를 배치하고, 이들을 적층 방향으로 가압한 상태에서, 진공 분위기하에서 가열 처리하기 때문에, 접합 계면에 가스나 유기물의 잔류물 등이 잔존하는 경우가 없다.According to the method for manufacturing a copper/ceramic bonded body having this configuration, Mg is disposed between the copper member and the ceramic member, and heat treatment is performed in a vacuum atmosphere while pressing them in the lamination direction. There is no case where residues of
Mg 배치 공정에서는, Mg 량을 0.17 mg/㎠ 이상 3.48 mg/㎠ 이하의 범위 내로 하고 있기 때문에, 계면 반응에 필요한 액상을 충분히 얻을 수 있다. 따라서, 구리 부재와 세라믹스 부재가 확실하게 접합된 구리/세라믹스 접합체를 얻을 수 있게 된다.In the Mg batch process, since the amount of Mg is set within the range of 0.17 mg/
접합에 Ti, Zr, Nb, Hf 를 사용하고 있지 않기 때문에, 세라믹스 부재의 접합면 근방에, Ti, Zr, Nb, Hf 의 질화물상이나, Ti, Zr, Nb, Hf 를 포함하는 금속간 화합물상이 존재하지 않고, 고온 동작시에 있어서의 세라믹스 부재의 균열을 억제 가능한 구리/세라믹스 접합체를 얻을 수 있다.Since Ti, Zr, Nb, and Hf are not used for bonding, a nitride phase of Ti, Zr, Nb, and Hf and an intermetallic compound phase containing Ti, Zr, Nb, and Hf exist in the vicinity of the bonding surface of the ceramic member. It is possible to obtain a copper/ceramic bonded body capable of suppressing cracking of the ceramic member during high-temperature operation.
접합에 Ag 를 사용하고 있지 않기 때문에, 내마이그레이션성이 우수한 구리/세라믹스 접합체를 얻을 수 있다.Since Ag is not used for bonding, a copper/ceramic bonded body having excellent migration resistance can be obtained.
본 발명의 구리/세라믹스 접합체의 제조 방법에 있어서는, 상기 접합 공정에 있어서의 가압 하중이 0.049 ㎫ 이상 3.4 ㎫ 이하의 범위 내로 되고, 가열 온도가 500 ℃ 이상 850 ℃ 이하의 범위 내로 되어 있는 것이 바람직하다.In the method for producing a copper/ceramic bonded body of the present invention, it is preferable that the pressure load in the bonding step is in the range of 0.049 MPa or more and 3.4 MPa or less, and the heating temperature is in the range of 500°C or more and 850°C or less. .
이 경우, 상기 접합 공정에 있어서의 가압 하중이 0.049 ㎫ 이상 3.4 ㎫ 이하의 범위 내로 되어 있기 때문에, 세라믹스 부재와 구리 부재와 Mg 를 밀착시킬 수 있고, 가열시에 이들의 계면 반응을 촉진시킬 수 있다.In this case, since the pressing load in the bonding step is within the range of 0.049 MPa or more and 3.4 MPa or less, the ceramic member, the copper member, and Mg can be brought into close contact, and the interfacial reaction thereof can be promoted during heating. .
상기 접합 공정에 있어서의 가열 온도를 Cu 와 Mg 의 공정 온도보다 높은 500 ℃ 이상으로 하고 있기 때문에, 접합 계면에 있어서 충분히 액상을 발생시킬 수 있다. 한편, 상기 접합 공정에 있어서의 가열 온도를 850 ℃ 이하로 하고 있기 때문에, 액상이 과잉으로 생성되는 것을 억제할 수 있다. 또, 세라믹스 부재에 대한 열 부하가 작아져, 세라믹스 부재의 열화를 억제할 수 있다.Since the heating temperature in the said bonding process is 500 degreeC or more higher than the process temperature of Cu and Mg, in a bonding interface, a liquid phase can fully be generated. On the other hand, since the heating temperature in the said bonding process is 850 degrees C or less, it can suppress that a liquid phase produces|generates excessively. Moreover, the thermal load to a ceramic member becomes small, and deterioration of a ceramic member can be suppressed.
본 발명의 절연 회로 기판의 제조 방법은, 상기 서술한 절연 회로 기판을 제조하는 절연 회로 기판의 제조 방법으로서, 상기 구리판과 상기 세라믹스 기판 사이에, Mg 를 배치하는 Mg 배치 공정과, 상기 구리판과 상기 세라믹스 기판을 Mg 를 개재하여 적층하는 적층 공정과, Mg 를 개재하여 적층된 상기 구리판과 상기 세라믹스 기판을 적층 방향으로 가압한 상태에서, 진공 분위기하에서 가열 처리하여 접합하는 접합 공정을 구비하고 있고, 상기 Mg 배치 공정에서는, Mg 량을 0.17 mg/㎠ 이상 3.48 mg/㎠ 이하의 범위 내로 하는 것을 특징으로 하고 있다.The manufacturing method of the insulated circuit board of this invention is a manufacturing method of the insulated circuit board which manufactures the above-mentioned insulated circuit board, The Mg arrangement|positioning process of arrange|positioning Mg between the said copper plate and the said ceramic substrate, The said copper plate and the said A lamination process of laminating a ceramic substrate through Mg, and a bonding process of bonding the copper plate laminated through Mg and the ceramic substrate by heat treatment in a vacuum atmosphere in a state in which the ceramic substrate is pressed in the lamination direction; In the Mg batch process, it is characterized by setting the amount of Mg within the range of 0.17 mg/
이 구성의 절연 회로 기판의 제조 방법에 의하면, 상기 구리판과 상기 세라믹스 기판 사이에 Mg 를 배치하고, 이들을 적층 방향으로 가압한 상태에서, 진공 분위기하에서 가열 처리하기 때문에, 접합 계면에 가스나 유기물의 잔류물 등이 잔존하는 경우가 없다.According to the manufacturing method of the insulated circuit board of this structure, since Mg is arrange|positioned between the said copper plate and the said ceramic board|substrate, and these are pressurized in the lamination direction, and heat-processed in a vacuum atmosphere, gas and organic matter remain at the bonding interface. There is no case where water, etc. remains.
Mg 배치 공정에서는, Mg 량을 0.17 mg/㎠ 이상 3.48 mg/㎠ 이하의 범위 내로 하고 있기 때문에, 계면 반응에 필요한 액상을 충분히 얻을 수 있다. 따라서, 구리판과 세라믹스 기판이 확실하게 접합된 절연 회로 기판을 얻을 수 있게 된다. 또, 접합에 Ti, Zr, Nb, Hf 를 사용하고 있지 않기 때문에, 세라믹스 기판의 접합면 근방에, Ti, Zr, Nb, Hf 의 질화물상이나 Ti, Zr, Nb, Hf 를 포함하는 금속간 화합물상이 존재하지 않고, 고온 동작시에 있어서의 세라믹스 기판의 균열을 억제 가능한 절연 회로 기판을 얻을 수 있다.In the Mg batch process, since the amount of Mg is set within the range of 0.17 mg/
접합에 Ag 를 사용하고 있지 않기 때문에, 내마이그레이션성이 우수한 절연 회로 기판을 얻을 수 있다.Since Ag is not used for bonding, an insulated circuit board excellent in migration resistance can be obtained.
본 발명의 절연 회로 기판의 제조 방법에 있어서는, 상기 접합 공정에 있어서의 가압 하중이 0.049 ㎫ 이상 3.4 ㎫ 이하의 범위 내로 되고, 가열 온도가 500 ℃ 이상 850 ℃ 이하의 범위 내로 되어 있는 것이 바람직하다.In the manufacturing method of the insulated circuit board of this invention, it is preferable that the pressure load in the said bonding process becomes in the range of 0.049 MPa or more and 3.4 MPa or less, and it is within the range whose heating temperature is 500 degreeC or more and 850 degrees C or less.
이 경우, 상기 접합 공정에 있어서의 가압 하중이 0.049 ㎫ 이상 3.4 ㎫ 이하의 범위 내로 되어 있기 때문에, 세라믹스 기판과 구리판과 Mg 를 밀착시킬 수 있고, 가열시에 이들의 계면 반응을 촉진시킬 수 있다.In this case, since the pressing load in the bonding step is in the range of 0.049 MPa or more and 3.4 MPa or less, the ceramic substrate, the copper plate, and Mg can be brought into close contact, and the interfacial reaction thereof can be promoted during heating.
상기 접합 공정에 있어서의 가열 온도를 Cu 와 Mg 의 공정 온도보다 높은 500 ℃ 이상으로 하고 있기 때문에, 접합 계면에 있어서 충분히 액상을 발생시킬 수 있다. 한편, 상기 접합 공정에 있어서의 가열 온도를 850 ℃ 이하로 하고 있기 때문에, 액상이 과잉으로 생성되는 것을 억제할 수 있다. 또, 세라믹스 기판에 대한 열 부하가 작아져, 세라믹스 기판의 열화를 억제할 수 있다.Since the heating temperature in the said bonding process is 500 degreeC or more higher than the process temperature of Cu and Mg, in a bonding interface, a liquid phase can fully be generated. On the other hand, since the heating temperature in the said bonding process is 850 degrees C or less, it can suppress that a liquid phase produces|generates excessively. Moreover, the thermal load to a ceramic substrate becomes small, and deterioration of a ceramic substrate can be suppressed.
본 발명에 의하면, 구리 부재와 세라믹스 부재가 확실하게 접합됨과 함께, 내마이그레이션성이 우수하며, 또한, 고온 동작시에 있어서의 세라믹스 균열의 발생을 억제할 수 있는 구리/세라믹스 접합체, 절연 회로 기판, 및 상기 서술한 구리/세라믹스 접합체의 제조 방법, 절연 회로 기판의 제조 방법을 제공할 수 있게 된다.According to the present invention, a copper/ceramic bonded body capable of reliably bonding a copper member and a ceramic member, excellent migration resistance, and suppressing the occurrence of ceramic cracks during high-temperature operation, an insulated circuit board, And it becomes possible to provide the manufacturing method of the above-mentioned copper/ceramics bonded body, and the manufacturing method of an insulated circuit board.
도 1 은, 본 발명의 실시형태인 절연 회로 기판 (구리/세라믹스 접합체) 을 사용한 파워 모듈의 개략 설명도이다.
도 2 는, 본 발명의 실시형태인 절연 회로 기판 (구리/세라믹스 접합체) 의 회로층 (구리 부재) 및 금속층 (구리 부재) 과 세라믹스 기판 (세라믹스 부재) 의 접합 계면의 모식도이다.
도 3 은, 본 발명의 실시형태인 절연 회로 기판 (구리/세라믹스 접합체) 의 제조 방법을 나타내는 플로도이다.
도 4 는, 본 발명의 실시형태인 절연 회로 기판 (구리/세라믹스 접합체) 의 제조 방법을 나타내는 설명도이다.
도 5 는, 본 발명예 1 의 구리/세라믹스 접합체에 있어서의 구리판과 세라믹스 기판의 접합 계면의 관찰 결과이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic explanatory drawing of the power module using the insulated circuit board (copper/ceramics bonded body) which is embodiment of this invention.
Fig. 2 is a schematic diagram of a bonding interface between a circuit layer (copper member) and a metal layer (copper member) and a ceramic substrate (ceramic member) of an insulated circuit board (copper/ceramic bonded body) according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart showing a method for manufacturing an insulated circuit board (copper/ceramic bonded body) according to an embodiment of the present invention.
It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of the insulated circuit board (copper/ceramics bonded body) which is embodiment of this invention.
5 is an observation result of a bonding interface between a copper plate and a ceramic substrate in a copper/ceramic bonded body of Example 1 of the present invention.
이하에, 본 발명의 실시형태에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to attached drawing.
본 실시형태에 관련된 구리/세라믹스 접합체는, 세라믹스 부재인 세라믹스 기판 (11) 과, 구리 부재인 구리판 (22) (회로층 (12)) 및 구리판 (23) (금속층 (13)) 이 접합됨으로써 구성된 절연 회로 기판 (10) 으로 되어 있다.The copper/ceramic bonded body according to the present embodiment is constituted by bonding a
도 1 에, 본 발명의 실시형태인 절연 회로 기판 (10) 및 이 절연 회로 기판 (10) 을 사용한 파워 모듈 (1) 을 나타낸다.In FIG. 1, the insulated
이 파워 모듈 (1) 은, 절연 회로 기판 (10) 과, 이 절연 회로 기판 (10) 의 일방측 (도 1 에 있어서 상측) 에 제 1 솔더층 (2) 을 개재하여 접합된 반도체 소자 (3) 와, 절연 회로 기판 (10) 의 타방측 (도 1 에 있어서 하측) 에 제 2 솔더층 (8) 을 개재하여 접합된 히트 싱크 (51) 를 구비하고 있다.The power module 1 includes an insulated
절연 회로 기판 (10) 은, 세라믹스 기판 (11) 과, 이 세라믹스 기판 (11) 의 일방의 면 (도 1 에 있어서 상면) 에 배치 형성된 회로층 (12) 과, 세라믹스 기판 (11) 의 타방의 면 (도 1 에 있어서 하면) 에 배치 형성된 금속층 (13) 을 구비하고 있다.The insulated
세라믹스 기판 (11) 은, 회로층 (12) 과 금속층 (13) 사이의 전기적 접속을 방지하는 것으로서, 본 실시형태에서는, 절연성이 높은 질화알루미늄으로 구성되어 있다. 세라믹스 기판 (11) 의 두께는, 0.2 ㎜ 이상 1.5 ㎜ 이하의 범위 내로 설정되어 있고, 본 실시형태에서는, 세라믹스 기판 (11) 의 두께는 0.635 ㎜ 가 바람직하다.The
회로층 (12) 은, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 세라믹스 기판 (11) 의 일방의 면에 구리 또는 구리 합금으로 이루어지는 구리판 (22) 이 접합됨으로써 형성되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 회로층 (12) 을 구성하는 구리판 (22) 으로서, 무산소 구리의 압연판이 사용되고 있다. 이 회로층 (12) 에는, 회로 패턴이 형성되어 있고, 그 일방의 면 (도 1 에 있어서 상면) 이, 반도체 소자 (3) 가 탑재되는 탑재면으로 되어 있다. 회로층 (12) 의 두께는 0.1 ㎜ 이상 1.0 ㎜ 이하의 범위 내로 설정되어 있고, 본 실시형태에서는, 회로층 (12) 의 두께는 0.6 ㎜ 가 바람직하다.The
금속층 (13) 은, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 세라믹스 기판 (11) 의 타방의 면에 구리 또는 구리 합금으로 이루어지는 구리판 (23) 이 접합됨으로써 형성되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 금속층 (13) 을 구성하는 구리판 (23) 으로서, 무산소 구리의 압연판이 사용되고 있다. 금속층 (13) 의 두께는 0.1 ㎜ 이상 1.0 ㎜ 이하의 범위 내로 설정되어 있고, 본 실시형태에서는, 금속층 (13) 의 두께는 0.6 ㎜ 가 바람직하다.The
히트 싱크 (51) 는, 전술한 절연 회로 기판 (10) 을 냉각하기 위한 것이고, 본 실시형태에 있어서는, 열전도성이 양호한 재질로 구성된 방열판으로 되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 히트 싱크 (51) 는, 열전도성이 우수한 구리 또는 구리 합금으로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 히트 싱크 (51) 와 절연 회로 기판 (10) 의 금속층 (13) 은, 제 2 솔더층 (8) 을 개재하여 접합되어 있다.The
세라믹스 기판 (11) 과 회로층 (12) (구리판 (22)), 및 세라믹스 기판 (11) 과 금속층 (13) (구리판 (23)) 은, 도 4 에 나타내는 바와 같이, Mg 막 (25) 을 개재하여 접합되어 있다.As shown in FIG. 4, the
세라믹스 기판 (11) 과 회로층 (12) (구리판 (22)) 의 접합 계면 및 세라믹스 기판 (11) 과 금속층 (13) (구리판 (23)) 의 접합 계면에는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, Cu 의 모상 중에 Mg 가 고용된 Mg 고용층 (32) 이 형성되어 있다.In the bonding interface of the
이 Mg 고용층 (32) 에 있어서의 Mg 의 함유량은, 0.01 원자% 이상 3 원자% 이하의 범위 내로 되어 있다. Mg 고용층 (32) 의 두께는, 0.1 ㎛ 이상 150 ㎛ 이하의 범위 내로 되어 있고, 바람직하게는, 0.1 ㎛ 이상 80 ㎛ 이하의 범위 내로 되어 있다.The content of Mg in the Mg
이 Mg 고용층 (32) 은, 회로층 (12) (금속층 (13)) 으로부터 세라믹스 기판 (11) 측으로 향함에 따라 점차 Mg 농도가 높아지는 농도 구배를 가지고 있다.The Mg
본 실시형태에 있어서는, 세라믹스 기판 (11) 의 접합면으로부터 구리판 (22) (회로층 (12)) 및 구리판 (23) (금속층 (13)) 측을 향하여 50 ㎛ 까지의 영역에 있어서의 금속간 화합물상의 면적률이 15 % 이하인 것이 바람직하다.In this embodiment, from the bonding surface of the
상기 서술한 바와 같이, 접합 계면에 있어서의 금속간 화합물상의 면적률이 억제되어 있으면, Mg 고용층 (32) 의 내부에는, Cu 와 Mg 를 포함하는 Cu-Mg 금속간 화합물상이 분산되어 있어도 된다. Cu-Mg 금속간 화합물상으로는, 예를 들어 Cu2Mg, CuMg2 등을 들 수 있다.As described above, if the area ratio of the intermetallic compound phase at the bonding interface is suppressed, the Cu-Mg intermetallic compound phase containing Cu and Mg may be dispersed in the Mg
다음으로, 상기 서술한 본 실시형태인 절연 회로 기판 (10) 의 제조 방법에 대하여, 도 3 및 도 4 를 참조하여 설명한다.Next, the manufacturing method of the insulated
(Mg 배치 공정 (S01))(Mg batch process (S01))
도 4 에 나타내는 바와 같이, 회로층 (12) 이 되는 구리판 (22) 과 세라믹스 기판 (11) 사이, 및 금속층 (13) 이 되는 구리판 (23) 과 세라믹스 기판 (11) 사이에, 각각 Mg 를 배치한다. 본 실시형태에서는, Mg 를 증착함으로써, Mg 막 (25) 을 형성하고 있다.As shown in FIG. 4, between the
이 Mg 배치 공정 (S01) 에서는, 배치하는 Mg 량을 0.17 mg/㎠ 이상 3.48 mg/㎠ 이하의 범위 내로 하고 있다.In this Mg arrangement step (S01), the amount of Mg to be placed is within the range of 0.17 mg/
(적층 공정 (S02))(Lamination process (S02))
다음으로, 구리판 (22) 과 세라믹스 기판 (11) 을, Mg 막 (25) 을 개재하여 적층함과 함께, 세라믹스 기판 (11) 과 구리판 (23) 을, Mg 막 (25) 을 개재하여 적층한다.Next, the
(접합 공정 (S03))(Joining process (S03))
다음으로, 적층된 구리판 (22), 세라믹스 기판 (11), 구리판 (23) 을, 적층 방향으로 가압함과 함께, 진공로 내에 장입하고 가열하여, 구리판 (22) 과 세라믹스 기판 (11) 과 구리판 (23) 을 접합한다.Next, the
접합 공정 (S03) 에 있어서의 가압 하중은, 0.049 ㎫ 이상 3.4 ㎫ 이하의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.It is preferable to carry out the pressing load in a bonding process (S03) into the range of 0.049 Mpa or more and 3.4 Mpa or less.
접합 공정 (S03) 에 있어서의 가열 온도는, 500 ℃ 이상 850 ℃ 이하의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.The heating temperature in the bonding step (S03) is preferably in the range of 500°C or more and 850°C or less.
접합 공정 (S03) 에 있어서의 진공도는, 1 × 10-6 Pa 이상 5 × 10-2 Pa 이하의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.The degree of vacuum in the bonding step (S03) is preferably within the range of 1×10 -6 Pa or more and 5×10 -2 Pa or less.
가열 온도에서의 유지 시간은, 5 min 이상 180 min 이하의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.The holding time at the heating temperature is preferably in the range of 5 min or more and 180 min or less.
가열 온도 (접합 온도) 로부터 480 ℃ 까지 강온할 때의 강온 속도는, 특별히 한정되지 않지만, 25 ℃/min 이하가 바람직하고, 20 ℃/min 이하가 더욱 바람직하다. 또, 강온 속도의 하한치는, 특별히 한정되지 않지만, 3 ℃/min 이상으로 해도 되고, 5 ℃/min 이상으로 해도 된다.Although the temperature-fall rate at the time of temperature-falling from heating temperature (bonding temperature) to 480 degreeC is not specifically limited, 25 degreeC/min or less is preferable, and 20 degreeC/min or less is more preferable. Moreover, although the lower limit of the temperature-fall rate is not specifically limited, It is good also as 3 degreeC/min or more, and is good also as 5 degreeC/min or more.
이상과 같이, Mg 배치 공정 (S01) 과, 적층 공정 (S02) 과, 접합 공정 (S03) 에 의해, 본 실시형태인 절연 회로 기판 (10) 이 제조된다.As mentioned above, the insulated
(히트 싱크 접합 공정 (S04))(Heat sink bonding process (S04))
다음으로, 절연 회로 기판 (10) 의 금속층 (13) 의 타방의 면측에 히트 싱크 (51) 를 접합한다. 절연 회로 기판 (10) 과 히트 싱크 (51) 를, 솔더링재를 개재하여 적층하고 가열로에 장입하고, 제 2 솔더층 (8) 을 개재하여 절연 회로 기판 (10) 과 히트 싱크 (51) 를 솔더 접합한다.Next, a
(반도체 소자 접합 공정 (S05))(Semiconductor element bonding process (S05))
다음으로, 절연 회로 기판 (10) 의 회로층 (12) 의 일방의 면에, 반도체 소자 (3) 를 솔더링에 의해 접합한다.Next, the
이상의 공정에 의해, 도 1 에 나타내는 파워 모듈 (1) 이 제조된다.The power module 1 shown in FIG. 1 is manufactured by the above process.
이상과 같은 구성으로 된 본 실시형태의 절연 회로 기판 (10) (구리/세라믹스 접합체) 에 의하면, 무산소 구리로 이루어지는 구리판 (22) (회로층 (12)) 및 구리판 (23) (금속층 (13)) 과 질화알루미늄으로 이루어지는 세라믹스 기판 (11) 이 Mg 막 (25) 을 개재하여 접합되어 있고, 세라믹스 기판 (11) 과 회로층 (12) (구리판 (22)) 사이, 및 세라믹스 기판 (11) 과 금속층 (13) (구리판 (23)) 사이에는, Cu 의 모상 중에 Mg 가 고용된 Mg 고용층 (32) 이 형성되어 있기 때문에, 세라믹스 기판 (11) 과 구리판 (22) (회로층 (12)) 및 구리판 (23) (금속층 (13)) 사이에 배치 형성된 Mg 가, 구리판 (22) (회로층 (12)) 및 구리판 (23) (금속층 (13)) 측으로 충분히 확산되어 있고, 또한, Cu 와 Mg 가 충분히 반응되어 있게 된다. 따라서, 접합 계면에 있어서 계면 반응이 충분히 진행되어 있어, 구리판 (22) (회로층 (12)) 및 구리판 (23) (금속층 (13)) 과 세라믹스 기판 (11) 이 확실하게 접합된 절연 회로 기판 (10) (구리/세라믹스 접합체) 을 얻을 수 있다.According to the insulated circuit board 10 (copper/ceramics bonded body) of this embodiment having the structure as described above, the copper plate 22 (circuit layer 12) and the copper plate 23 (metal layer 13) made of oxygen-free copper ) and a
구리판 (22) (회로층 (12)) 및 구리판 (23) (금속층 (13)) 과 세라믹스 기판 (11) 의 접합 계면에 Ti, Zr, Nb, Hf 가 존재하고 있지 않기 때문에, Ti, Zr, Nb, Hf 의 질화물상이나 Ti, Zr, Nb, Hf 를 포함하는 금속간 화합물상이 생성되지 않고, 고온 동작시에 있어서도 세라믹스 기판 (11) 의 균열을 억제할 수 있다. 구리판 (22) (회로층 (12)) 및 구리판 (23) (금속층 (13)) 과 세라믹스 기판 (11) 의 접합 계면에 있어서의 Ti, Zr, Nb, Hf 의 합계 함유량은 0.3 mass% 이하인 것이 바람직하고, 0.1 mass% 이하인 것이 더욱 바람직하다.Since Ti, Zr, Nb, and Hf do not exist at the bonding interface between the copper plate 22 (circuit layer 12) and the copper plate 23 (metal layer 13) and the
세라믹스 기판 (11) 과 구리판 (22) (회로층 (12)) 및 구리판 (23) (금속층 (13)) 의 접합 계면에 Ag 가 존재하고 있지 않기 때문에, 내마이그레이션성이 우수하다. 구리판 (22) (회로층 (12)) 및 구리판 (23) (금속층 (13)) 과 세라믹스 기판 (11) 의 접합 계면에 있어서의 Ag 의 함유량은 0.2 mass% 이하인 것이 바람직하고, 0.1 mass% 이하인 것이 더욱 바람직하다.Since Ag does not exist in the bonding interface of the
본 실시형태에 있어서, 세라믹스 기판 (11) 의 접합면으로부터 구리판 (22) (회로층 (12)) 및 구리판 (23) (금속층 (13)) 측을 향하여 50 ㎛ 까지의 영역에 있어서의 금속간 화합물상의 면적률이 15 % 이하인 경우에는, 세라믹스 기판 (11) 의 접합면 근방에, 딱딱하여 부서지기 쉬운 금속간 화합물상이 많이 존재하지 않고, 고온 동작시의 세라믹스 기판 (11) 의 균열을 확실하게 억제할 수 있게 된다.In this embodiment, from the bonding surface of the
세라믹스 기판 (11) 의 접합면으로부터 구리판 (22) (회로층 (12)) 및 구리판 (23) (금속층 (13)) 측을 향하여 50 ㎛ 까지의 영역에 있어서의 금속간 화합물상의 면적률은, 10 % 이하인 것이 바람직하고, 8 % 이하인 것이 더욱 바람직하다.The area ratio of the intermetallic compound phase in the region from the bonding surface of the
본 실시형태의 절연 회로 기판 (10) (구리/세라믹스 접합체) 의 제조 방법에 의하면, 구리판 (22, 23) 과 세라믹스 기판 (11) 사이에 Mg (Mg 막 (25)) 를 배치하는 Mg 배치 공정 (S01) 과, Mg 막 (25) 을 개재하여 구리판 (22, 23) 과 세라믹스 기판 (11) 을 적층하는 적층 공정 (S02) 과, 적층된 구리판 (22), 세라믹스 기판 (11), 구리판 (23) 을, 적층 방향으로 가압한 상태에서, 진공 분위기하에서 가열 처리하여 접합하는 접합 공정 (S03) 을 구비하고 있기 때문에, 접합 계면에 가스나 유기물의 잔류물 등이 잔존하는 경우가 없다.According to the manufacturing method of the insulated circuit board 10 (copper/ceramics bonded body) of this embodiment, the Mg arrangement|positioning process of arrange|positioning Mg (Mg film 25) between the
Mg 배치 공정 (S01) 에서는, Mg 량을 0.17 mg/㎠ 이상 3.48 mg/㎠ 이하의 범위 내로 하고 있기 때문에, 계면 반응에 필요한 액상을 충분히 얻을 수 있다. 따라서, 구리판 (22, 23) 과 세라믹스 기판 (11) 이 확실하게 접합된 절연 회로 기판 (10) (구리/세라믹스 접합체) 을 얻을 수 있다.In the Mg batch step (S01), since the amount of Mg is set within the range of 0.17 mg/
접합에 Ti, Zr, Nb, Hf 를 사용하고 있지 않기 때문에, 세라믹스 기판 (11) 의 접합면 근방에, Ti, Zr, Nb, Hf 의 질화물상이나 Ti, Zr, Nb, Hf 를 포함하는 금속간 화합물상이 존재하지 않고, 고온 동작시에 있어서의 세라믹스 기판 (11) 의 균열을 억제 가능한 절연 회로 기판 (10) (구리/세라믹스 접합체) 을 얻을 수 있다.Since Ti, Zr, Nb, and Hf are not used for bonding, in the vicinity of the bonding surface of the
접합에 Ag 를 사용하고 있지 않기 때문에, 내마이그레이션성이 우수한 절연 회로 기판 (10) (구리/세라믹스 접합체) 을 얻을 수 있다.Since Ag is not used for bonding, the insulated circuit board 10 (copper/ceramic bonded body) excellent in migration resistance can be obtained.
Mg 량이 0.17 mg/㎠ 미만인 경우에는, 발생하는 액상의 양이 부족하여, 접합률이 저하될 우려가 있었다. 또, Mg 량이 3.48 mg/㎠ 를 초과하는 경우에는, 발생하는 액상의 양이 과잉이 되어, 액상이 접합 계면으로부터 누출되고, 소정 형상의 접합체를 제조하지 못할 우려가 있다. 또, Cu-Mg 금속간 화합물상이 과잉으로 생성되고, 세라믹스 기판 (11) 에 균열이 생길 우려가 있었다.When the amount of Mg is less than 0.17 mg/
이상으로부터, 본 실시형태에서는, Mg 량을 0.17 mg/㎠ 이상 3.48 mg/㎠ 이하의 범위 내로 하고 있다.From the above, in this embodiment, the amount of Mg is made into the range of 0.17 mg/cm<2> or more and 3.48 mg/cm<2> or less.
Mg 량의 하한은, 0.24 mg/㎠ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.32 mg/㎠ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 한편, Mg 량의 상한은, 2.38 mg/㎠ 이하로 하는 것이 바람직하고, 1.58 mg/㎠ 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.The lower limit of the amount of Mg is preferably 0.24 mg/
본 실시형태에 있어서는, 접합 공정 (S03) 에 있어서의 가압 하중이 0.049 ㎫ 이상으로 되어 있기 때문에, 세라믹스 기판 (11) 과 구리판 (22, 23) 과 Mg 막 (25) 을 밀착시킬 수 있고, 가열시에 이들의 계면 반응을 촉진시킬 수 있다. 접합 공정 (S03) 에 있어서의 가압 하중이 3.4 ㎫ 이하로 되어 있기 때문에, 접합 공정 (S03) 에 있어서의 세라믹스 기판 (11) 의 균열 등을 억제할 수 있다.In the present embodiment, since the pressing load in the bonding step S03 is 0.049 MPa or more, the
접합 공정 (S03) 에 있어서의 가압 하중의 하한은, 0.098 ㎫ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.294 ㎫ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 한편, 접합 공정 (S03) 에 있어서의 가압 하중의 상한은, 1.96 ㎫ 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.98 ㎫ 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.It is preferable to set it as 0.098 MPa or more, and, as for the lower limit of the pressure load in a bonding process (S03), it is more preferable to set it as 0.294 MPa or more. On the other hand, it is preferable to set it as 1.96 MPa or less, and, as for the upper limit of the pressure load in a bonding process (S03), it is more preferable to set it as 0.98 MPa or less.
본 실시형태에서는, 접합 공정 (S03) 에 있어서의 가열 온도를, Cu 와 Mg 의 공정 온도보다 높은 500 ℃ 이상으로 하고 있기 때문에, 접합 계면에 있어서 충분히 액상을 발생시킬 수 있다. 한편, 접합 공정 (S03) 에 있어서의 가열 온도를 850 ℃ 이하로 하고 있기 때문에, 액상이 과잉으로 생성되는 것을 억제할 수 있다. 또, 세라믹스 기판 (11) 에 대한 열 부하가 작아져, 세라믹스 기판 (11) 의 열화를 억제할 수 있다.In the present embodiment, since the heating temperature in the bonding step (S03) is set to 500° C. or higher, which is higher than the processing temperature of Cu and Mg, a liquid phase can be sufficiently generated at the bonding interface. On the other hand, since the heating temperature in the bonding process (S03) is 850 degrees C or less, it can suppress that a liquid phase produces|generates excessively. Moreover, the thermal load with respect to the
접합 공정 (S03) 에 있어서의 가열 온도의 하한은, 600 ℃ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 680 ℃ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 한편, 접합 공정 (S03) 에 있어서의 가열 온도의 상한은, 800 ℃ 이하로 하는 것이 바람직하고, 760 ℃ 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.The lower limit of the heating temperature in the bonding step (S03) is preferably 600°C or higher, more preferably 680°C or higher. On the other hand, it is preferable to set it as 800 degrees C or less, and, as for the upper limit of the heating temperature in bonding process (S03), it is more preferable to set it as 760 degrees C or less.
본 실시형태에서는, 접합 공정 (S03) 에 있어서의 진공도를, 1 × 10-6 Pa 이상 5 × 10-2 Pa 이하의 범위 내로 한 경우에는, Mg 막 (25) 의 산화를 억제할 수 있고, 세라믹스 기판 (11) 과 구리판 (22, 23) 을 확실하게 접합할 수 있게 된다.In the present embodiment, when the degree of vacuum in the bonding step (S03) is within the range of 1 × 10 -6 Pa or more and 5 × 10 -2 Pa or less, oxidation of the
접합 공정 (S03) 에 있어서의 진공도의 하한은, 1 × 10-4 Pa 이상으로 하는 것이 바람직하고, 1 × 10-3 Pa 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 한편, 접합 공정 (S03) 에 있어서의 진공도의 상한은, 1 × 10-2 Pa 이하로 하는 것이 바람직하고, 5 × 10-3 Pa 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.The lower limit of the vacuum degree in the bonding step (S03) is preferably 1×10 −4 Pa or more, more preferably 1×10 −3 Pa or more. On the other hand, the upper limit of the degree of vacuum in the bonding step (S03) is preferably 1 × 10 -2 Pa or less, more preferably 5 × 10 -3 Pa or less.
본 실시형태에서는, 접합 공정 (S03) 에 있어서의 가열 온도에서의 유지 시간을, 5 min 이상 180 min 이하의 범위 내로 한 경우에는, 액상을 충분히 형성할 수 있어, 세라믹스 기판 (11) 과 구리판 (22, 23) 을 확실하게 접합할 수 있게 된다.In this embodiment, when the holding time at the heating temperature in the bonding step (S03) is within the range of 5 min or more and 180 min or less, a liquid phase can be sufficiently formed, and the
접합 공정 (S03) 에 있어서의 가열 온도에서의 유지 시간의 하한은, 10 min 이상으로 하는 것이 바람직하고, 30 min 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 한편, 접합 공정 (S03) 에 있어서의 가열 온도에서의 유지 시간의 상한은, 150 min 이하로 하는 것이 바람직하고, 120 min 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.The lower limit of the holding time at the heating temperature in the bonding step (S03) is preferably 10 min or more, more preferably 30 min or more. On the other hand, the upper limit of the holding time at the heating temperature in the bonding step (S03) is preferably 150 min or less, more preferably 120 min or less.
이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 그 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 적절히 변경 가능하다.As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, It can change suitably in the range which does not deviate from the technical idea of the invention.
예를 들어, 회로층 또는 금속층을 구성하는 구리판을, 무산소 구리의 압연판으로서 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 다른 구리 또는 구리 합금으로 구성된 것이어도 된다.For example, although the copper plate which comprises a circuit layer or a metal layer was demonstrated as a rolled plate of oxygen-free copper, it is not limited to this, The thing comprised with other copper or copper alloy may be sufficient.
본 실시형태에 있어서는, 회로층 및 금속층을 구리판으로 구성한 것으로서 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 회로층 및 금속층의 적어도 일방이 구리판으로 구성되어 있으면, 타방은, 알루미늄판 등의 다른 금속판으로 구성한 것이어도 된다.In this embodiment, the circuit layer and the metal layer have been described as being composed of a copper plate, but it is not limited to this, and if at least one of the circuit layer and the metal layer is composed of a copper plate, the other is composed of another metal plate such as an aluminum plate. okay
본 실시형태에서는, Mg 배치 공정에 있어서, Mg 막을 증착에 의해 성막하는 것으로서 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 다른 방법으로 Mg 막을 성막해도 되고, Mg 박을 배치해도 된다. 또, Cu 와 Mg 의 클래드재를 배치해도 된다.In the present embodiment, in the Mg arrangement step, the Mg film is formed by vapor deposition. However, the present embodiment is not limited thereto, and the Mg film may be formed by another method or an Mg foil may be disposed. Moreover, you may arrange|position a clad material of Cu and Mg.
본 실시형태에서는, Mg 배치 공정에 있어서, Mg 페이스트 및 Cu-Mg 페이스트를 도포해도 된다. 또, Cu 페이스트와 Mg 페이스트를 적층하여 배치해도 된다. 이 때, Mg 페이스트는 구리판측 혹은 세라믹스 기판측의 어느 쪽에 배치해도 된다. 또, Mg 로서, MgH2 를 배치해도 된다.In the present embodiment, in the Mg arrangement step, Mg paste and Cu-Mg paste may be applied. Moreover, you may laminate|stack and arrange|position Cu paste and Mg paste. In this case, the Mg paste may be disposed on either the copper plate side or the ceramic substrate side. Moreover, as Mg , you may arrange|position MgH2.
히트 싱크로서 방열판을 예로 들어 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 히트 싱크의 구조에 특별히 한정은 없다. 예를 들어, 히트 싱크는, 냉매가 유통하는 유로를 갖는 것이나 냉각 핀을 구비한 것이어도 된다. 또, 히트 싱크로서 알루미늄이나 알루미늄 합금을 포함하는 복합재 (예를 들어 AlSiC 등) 를 사용할 수도 있다.Although a heat sink was mentioned as an example and demonstrated as a heat sink, it is not limited to this, There is no limitation in particular in the structure of a heat sink. For example, the heat sink may have a flow path through which the refrigerant flows, or may be provided with a cooling fin. Moreover, as a heat sink, the composite material (For example, AlSiC etc.) containing aluminum or an aluminum alloy can also be used.
히트 싱크의 천판부나 방열판과 금속층 사이에, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 혹은 알루미늄을 포함하는 복합재 (예를 들어 AlSiC 등) 로 이루어지는 완충층을 형성해도 된다.Between the top plate part of a heat sink, a heat sink, and a metal layer, you may provide the buffer layer which consists of aluminum, an aluminum alloy, or the composite material containing aluminum (for example, AlSiC etc.).
본 실시형태에서는, 절연 회로 기판의 회로층에 파워 반도체 소자를 탑재하여 파워 모듈을 구성하는 것으로서 설명했지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 절연 회로 기판에 LED 소자를 탑재하여 LED 모듈을 구성해도 되고, 절연 회로 기판의 회로층에 열전 소자를 탑재하여 열전 모듈을 구성해도 된다.In this embodiment, although the power semiconductor element is mounted on the circuit layer of the insulated circuit board and the power module is comprised, it is not limited to this. For example, an LED element may be mounted on an insulated circuit board, and a LED module may be comprised, and a thermoelectric module may be comprised by mounting a thermoelectric element in the circuit layer of an insulated circuit board.
실시예Example
(본 발명예 1 ∼ 12, 비교예 1 ∼ 2, 종래예)(Invention Examples 1 to 12, Comparative Examples 1 to 2, Conventional Examples)
본 발명의 유효성을 확인하기 위해 실시한 확인 실험에 대하여 설명한다.A confirmation experiment performed to confirm the effectiveness of the present invention will be described.
가로세로 40 ㎜ 의 질화알루미늄으로 이루어지는 세라믹스 기판의 양면에, 표 1 에 나타내는 바와 같이 Mg 를 배치한 구리판 (무산소 구리, 가로세로 37 ㎜, 두께 0.15 ㎜) 을 적층하고, 표 1 에 나타내는 접합 조건에서 접합하여, 구리/세라믹스 접합체를 형성하였다. 세라믹스 기판의 두께는 두께 0.635 ㎜ 로 하였다. 또, 접합시의 진공로의 진공도는 5 × 10-3 Pa 로 하였다.A copper plate (oxygen-free copper, 37 mm long, 0.15 mm thick) having Mg disposed thereon as shown in Table 1 was laminated on both sides of a ceramic substrate made of aluminum nitride having a width of 40 mm, and under the bonding conditions shown in Table 1, By bonding, a copper/ceramic bonded body was formed. The thickness of the ceramic substrate was set to 0.635 mm in thickness. In addition, the vacuum degree of the vacuum furnace at the time of bonding was made into 5x10 -3 Pa.
종래예에서는, 세라믹스 기판과 구리판 사이에, Ag-28 mass% Cu-5 mass% Ti 의 활성 브레이징재를, Ag 량이 5.2 mg/㎠ 가 되도록 배치하였다.In the conventional example, an active brazing material of Ag-28 mass% Cu-5 mass% Ti was disposed between the ceramic substrate and the copper plate so that the Ag amount was 5.2 mg/
또, 접합 공정 (S03) 에 있어서, 접합 온도 (표 1 의 「온도 (℃)」) 로부터 480 ℃ 까지 강온할 때, 강온 속도는, 5 ℃/min 의 속도로 강온하도록 제어하였다. 또한, 강온 속도는, 가스 냉각시의 가스 분압 (냉각 팬에 의한 순환 유무) 으로 제어한다.In addition, in the bonding step (S03), when the temperature was decreased from the bonding temperature (“temperature (°C)” in Table 1) to 480°C, the temperature-fall rate was controlled so that the temperature was decreased at a rate of 5°C/min. In addition, the temperature-fall rate is controlled by the gas partial pressure (the presence or absence of circulation by a cooling fan) at the time of gas cooling.
이와 같이 하여 얻어진 구리/세라믹스 접합체에 대하여, 접합 계면을 관찰하여, Mg 고용층, Cu-Mg 금속간 화합물상을 확인하였다. 또, 구리/세라믹스 접합체의 초기 접합률, 냉열 사이클 후의 세라믹스 기판의 균열, 마이그레이션성을, 이하와 같이 평가하였다.For the thus-obtained copper/ceramics bonded body, the bonding interface was observed to confirm the Mg solid solution layer and the Cu-Mg intermetallic compound phase. Further, the initial bonding rate of the copper/ceramic bonded body, cracking and migration properties of the ceramic substrate after the cooling/heating cycle were evaluated as follows.
(Mg 고용층)(Mg employment class)
구리판과 세라믹스 기판의 접합 계면을, EPMA 장치 (니혼 전자 주식회사 제조 JXA-8539F) 를 사용하여, 배율 2000 배, 가속 전압 15 ㎸ 의 조건에서 접합 계면을 포함하는 영역 (400 ㎛ × 600 ㎛) 을 관찰하고, 세라믹스 기판 표면으로부터 구리판 측을 향하여 10 ㎛ 간격으로, 구리판의 두께에 따라 10 점 이상 20 점 이하의 범위에서 정량 분석을 실시하고, Mg 농도가 0.01 원자% 이상인 영역을 Mg 고용층으로 하였다.The bonding interface between the copper plate and the ceramic substrate was observed using an EPMA apparatus (JXA-8539F manufactured by Nippon Electronics Co., Ltd.) under the conditions of a magnification of 2000 times and an acceleration voltage of 15 kV, and a region (400 µm × 600 µm) including the bonding interface was observed. Then, quantitative analysis was performed in a range of 10 or more and 20 or less depending on the thickness of the copper plate at 10 μm intervals from the surface of the ceramic substrate toward the copper plate side, and the region in which the Mg concentration was 0.01 atomic% or more was used as the Mg solid solution layer.
(Cu-Mg 금속간 화합물상의 면적률)(area ratio of Cu-Mg intermetallic compound phase)
구리판과 세라믹스 기판의 접합 계면을, 전자선 마이크로 애널라이저 (니혼 전자 주식회사 제조 JXA-8539F) 를 사용하여, 배율 2000 배, 가속 전압 15 ㎸ 의 조건에서 접합 계면을 포함하는 영역 (400 ㎛ × 600 ㎛) 의 Mg 의 원소 MAP 을 취득하고, Mg 의 존재가 확인된 영역 내에서의 정량 분석의 5 점 평균으로, Cu 농도가 5 원자% 이상, 또한, Mg 농도가 30 원자% 이상 70 원자% 이하를 만족한 영역을 Cu-Mg 금속간 화합물상으로 하였다.The bonding interface between the copper plate and the ceramic substrate was set using an electron beam microanalyzer (JXA-8539F manufactured by Nippon Electronics Co., Ltd.) in a region including the bonding interface at a magnification of 2000 times and an acceleration voltage of 15 kV (400 µm × 600 µm) Elemental MAP of Mg was obtained, and Cu concentration satisfies 5 atomic% or more and Mg concentration satisfies 30 atomic% or more and 70 atomic% or less as a 5-point average of quantitative analysis within a region where the presence of Mg was confirmed. The region was made of Cu-Mg intermetallic phase.
그리고, 세라믹스 기판의 접합면으로부터 구리판 측을 향하여 50 ㎛ 까지의 영역에 있어서의 금속간 화합물상의 면적률 (%) 을 산출하였다.And the area ratio (%) of the intermetallic compound phase in the area|region to 50 micrometers toward the copper plate side from the bonding surface of a ceramic substrate was computed.
(초기 접합률)(Initial bonding rate)
구리판과 세라믹스 기판의 접합률은, 초음파 탐상 (探傷) 장치 (주식회사 히타치 파워 솔루션즈 제조 FineSAT200) 를 사용하고 이하의 식을 사용하여 구하였다. 초기 접합 면적이란, 접합 전에 있어서의 접합해야 할 면적, 즉 구리판의 접합면의 면적으로 하였다. 초음파 탐상 이미지에 있어서 박리는 접합부 내의 백색부로 나타내지는 점에서, 이 백색부의 면적을 박리 면적으로 하였다.The bonding rate of a copper plate and a ceramic board|substrate was calculated|required using the following formula using the ultrasonic flaw detection apparatus (Hitachi Power Solutions Co., Ltd. product FineSAT200). The initial bonding area was defined as the area to be bonded before bonding, ie, the area of the bonding surface of the copper plate. In the ultrasonic flaw detection image, since peeling is represented by a white part in a junction part, the area of this white part was made into the peeling area.
(초기 접합률) = {(초기 접합 면적) - (박리 면적)}/(초기 접합 면적)(Initial bonding rate) = {(Initial bonding area) - (Peeling area)}/(Initial bonding area)
(세라믹스 기판의 균열)(Crack of ceramic substrate)
냉열 충격 시험기 (에스펙 주식회사 제조 TSA-72ES) 를 사용하여, 기상으로, -50 ℃ × 10 분 ←→ 150 ℃ × 10 분의 300 사이클을 실시하였다.Using a cold-heat shock tester (TSA-72ES manufactured by SPEC Co., Ltd.), 300 cycles of -50°C × 10 minutes ←→ 150°C × 10 minutes were performed in the gas phase.
상기 서술한 냉열 사이클을 부하한 후의 세라믹스 기판의 균열의 유무를 평가하였다.The presence or absence of the crack of the ceramic board|substrate after loading the above-mentioned cooling/heating cycle was evaluated.
(마이그레이션)(migration)
회로층에 있어서 절연 분리된 회로 패턴간 거리 0.5 ㎜, 온도 85 ℃, 습도 85 % RH, 전압 DC 50 V 의 조건에서, 2000 시간 방치 후에, 회로 패턴 사이의 전기 저항을 측정하고, 저항치가 1 × 106 Ω 이하로 되었을 경우를 단락한 (마이그레이션이 발생한) 것으로 판단하고, 마이그레이션의 평가를 「B」로 하였다. 상기와 동일한 조건에서, 2000 시간 방치 후에, 회로 패턴 사이의 전기 저항을 측정하고, 저항치가 1 × 106 Ω 보다 큰 경우에는, 마이그레이션이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 마이그레이션의 평가를 「A」로 하였다.In the circuit layer, the electrical resistance between the circuit patterns was measured after 2000 hours of standing under the conditions of a distance of 0.5 mm, a temperature of 85° C., a humidity of 85% RH, and a voltage of DC 50 V, and the resistance value was 1 × When it became 10 6 Ω or less, it was judged that a short circuit (migration occurred) was judged, and evaluation of migration was made into "B". Under the same conditions as above, after standing for 2000 hours, the electrical resistance between the circuit patterns is measured, and when the resistance value is greater than 1 × 10 6 Ω, it is judged that migration has not occurred, and the evaluation of migration is “A”. did
평가 결과를 표 1 에 나타낸다. 또, 본 발명예 1 의 관찰 결과를 도 5 에 나타낸다.Table 1 shows the evaluation results. Moreover, the observation result of this invention Example 1 is shown in FIG.
Mg 배치 공정에 있어서, Mg 량이 0.09 mg/㎠ 로 본 발명의 범위보다 적은 비교예 1 에 있어서는, 접합시에 액상이 부족했기 때문에, 접합체를 형성할 수 없었다. 이 때문에, 그 후의 평가를 중지하였다.In the Mg arrangement step, in Comparative Example 1 with an Mg content of 0.09 mg/
Mg 배치 공정에 있어서, Mg 량이 4.75 mg/㎠ 로 본 발명의 범위보다 많은 비교예 2 에 있어서는, 접합시에 액상이 과잉으로 생성되었기 때문에, 액상이 접합 계면으로부터 누출되고, 소정 형상의 접합체를 제조할 수 없었다. 이 때문에, 그 후의 평가를 중지하였다.In the Mg batch process, in Comparative Example 2, where the Mg amount was 4.75 mg/
Ag-Cu-Ti 브레이징재를 사용하여 세라믹스 기판과 구리판을 접합한 종래예에 있어서는, 마이그레이션의 평가가 「B」로 판단되었다. 접합 계면에 Ag 가 존재했기 때문이라고 추측된다.In the conventional example in which the ceramic substrate and the copper plate were joined using the Ag-Cu-Ti brazing material, evaluation of migration was judged as "B". It is presumed that this is because Ag was present at the bonding interface.
이에 대하여, 본 발명예 1 ∼ 12 에 있어서는, 초기 접합률도 높고, 세라믹스 기판의 균열도 확인되지 않았다. 또, 마이그레이션도 양호하였다.In contrast, in Examples 1 to 12 of the present invention, the initial bonding rate was also high, and cracking of the ceramic substrate was not observed. Moreover, migration was also favorable.
또, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 접합 계면을 관찰한 결과, Mg 고용층 (32) 이 관찰되었다.Moreover, as shown in FIG. 5, when the bonding interface was observed, the Mg
(본 발명예 21 ∼ 32)(Inventive Examples 21 to 32)
구리/세라믹스 접합체는, 상기 본 발명예 1 ∼ 12 에서 제조한 구리/세라믹스 접합체와 동일하게 제조하고, 얻어진 구리/세라믹스 접합체에 대하여, Cu2Mg 의 면적률, 및 초음파 접합 계면을, 이하와 같이 평가하였다.The copper/ceramic bonded body was prepared in the same manner as the copper/ceramic bonded body prepared in Inventive Examples 1 to 12, and the area ratio of Cu 2 Mg and the ultrasonic bonding interface were determined as follows for the obtained copper/ceramic bonded body. evaluated.
Mg 고용층, Cu-Mg 금속간 화합물상의 면적률, 및 구리/세라믹스 접합체의 초기 접합률의 평가는, 상기 본 발명예 1 ∼ 12 에서 실시한 평가와 동일하게 실시하였다.The Mg solid solution layer, the area ratio of the Cu-Mg intermetallic compound phase, and the initial bonding rate of the copper/ceramic bonded body were evaluated in the same manner as in the evaluations performed in Examples 1 to 12 of the present invention above.
(강온 속도)(Temperature fall rate)
접합 공정 (S03) 에 있어서, 접합 온도 (표 2 의 「온도 (℃)」) 로부터 480 ℃ 까지 강온할 때, 강온 속도는, 표 2 에 나타내는 속도로 제어하였다.In the bonding step (S03), when the temperature was decreased from the bonding temperature (“temperature (°C)” in Table 2) to 480°C, the temperature-fall rate was controlled at the rate shown in Table 2.
(Cu2Mg 의 면적률)(area ratio of Cu 2 Mg)
상기 Cu-Mg 금속간 화합물상 중, Cu2Mg 의 면적률 (%) 을 이하의 계산식으로 정의하고, 산출하였다.Among the said Cu - Mg intermetallic compound phases, the area ratio (%) of Cu2Mg was defined and calculated by the following formula.
Cu2Mg 의 면적률 (%) = Cu2Mg 의 면적/(Cu2Mg 의 면적 + CuMg2 의 면적) × 100Area ratio of Cu 2 Mg (%) = area of Cu 2 Mg/(area of Cu 2 Mg + area of CuMg 2 ) x 100
「Cu2Mg 의 면적」은, Mg 농도가 30 at% 이상 60 at% 미만인 영역으로 하고, 「CuMg2 의 면적」은, Mg 농도가 60 at% 이상 70 at% 미만인 영역으로 하였다.The “area of Cu 2 Mg” was defined as a region in which the Mg concentration was 30 at% or more and less than 60 at%, and the “area of CuMg 2 ” was defined as a region in which the Mg concentration was 60 at% or more and less than 70 at%.
(초음파 접합)(ultrasonic bonding)
얻어진 구리/세라믹스 접합체에 대하여, 초음파 금속 접합기 (쵸온파 공업 주식회사 제조 : 60C-904) 를 사용하여, 구리 단자 (10 ㎜ × 5 ㎜ × 1.5 ㎜ 두께) 를 콜랩스량 0.5 ㎜ 의 조건에서 초음파 접합하였다.With respect to the obtained copper/ceramics bonded body, using an ultrasonic metal bonding machine (manufactured by Choonpa Industrial Co., Ltd.: 60C-904), a copper terminal (10 mm × 5 mm × 1.5 mm thick) was ultrasonically bonded under the condition of a collapsing amount of 0.5 mm. did.
접합 후에, 초음파 탐상 장치 (주식회사 히타치 파워 솔루션즈 제조 FineSAT200) 를 사용하여, 구리판과 세라믹스 기판의 접합 계면을 검사하고, 세라믹스 균열이 관찰된 것을 「C」, 박리가 관찰된 것을 「B」, 어느 쪽도 확인되지 않은 것을 「A」로 평가하였다. 평가 결과를 표 2 에 나타낸다.After bonding, using an ultrasonic flaw detector (FineSAT200, manufactured by Hitachi Power Solutions, Inc.), the bonding interface between the copper plate and the ceramic substrate was inspected. Also not confirmed was evaluated as "A". Table 2 shows the evaluation results.
접합 공정 (S03) 후의 강온 속도에 의해, Cu2Mg 의 면적률의 값, 및 초음파 접합의 접합성이 변화하였다.The value of the area ratio of Cu 2 Mg and the bonding property of ultrasonic bonding changed depending on the temperature-fall rate after the bonding step (S03).
표 2 에 나타내는 결과로부터, 강온 속도는, 25 ℃/min 이하가 바람직하고, 20 ℃/min 이하가 더욱 바람직한 것이 분명해졌다.From the result shown in Table 2, it became clear that 25 degreeC/min or less is preferable and, as for the temperature-fall rate, 20 degreeC/min or less is more preferable.
표 2 에 나타내는 결과로부터, Cu-Mg 금속간 화합물상 중, Cu2Mg 의 면적률은 55 % 이상이 바람직하고, 60 % 이상이 보다 바람직하고, 67 % 이상이 더욱 바람직한 것이 분명해졌다.From the result shown in Table 2, it became clear that 55 % or more is preferable, 60 % or more is more preferable, and, as for the area ratio of Cu 2 Mg among the Cu-Mg intermetallic compound phases, 67 % or more is still more preferable.
이상으로부터, 본 발명예에 의하면, 구리 부재와 세라믹스 부재가 확실하게 접합되고, 내마이그레이션성이 우수하며, 또한, 고온 동작시에 있어서의 세라믹스 균열의 발생을 억제할 수 있는 구리/세라믹스 접합체 (절연 회로 기판) 를 제공 가능한 것이 확인되었다.From the above, according to the example of the present invention, a copper/ceramic bonded body (insulation) capable of reliably bonding a copper member and a ceramic member, having excellent migration resistance, and suppressing the occurrence of ceramic cracks during high-temperature operation It was confirmed that it was possible to provide a circuit board).
또, 본 발명예에 의하면, 접합 온도로부터 480 ℃ 까지의 강온 온도의 속도를 제어함으로써, 구리 부재와 세라믹스 부재가 확실하게 접합되고, 초음파 접합성이 우수한 구리/세라믹스 접합체 (절연 회로 기판) 를 제공 가능한 것이 확인되었다.Further, according to the example of the present invention, by controlling the rate of the temperature drop from the bonding temperature to 480°C, a copper/ceramic bonded body (insulated circuit board) that is reliably bonded to a copper member and a ceramic member and has excellent ultrasonic bonding properties can be provided it was confirmed
본 발명에 의하면, 구리 부재와 세라믹스 부재가 확실하게 접합됨과 함께, 내마이그레이션성이 우수하며, 또한, 고온 동작시에 있어서의 세라믹스 균열의 발생을 억제할 수 있는 구리/세라믹스 접합체, 절연 회로 기판, 및 상기 서술한 구리/세라믹스 접합체의 제조 방법, 절연 회로 기판의 제조 방법을 제공할 수 있게 된다.According to the present invention, a copper/ceramic bonded body capable of reliably bonding a copper member and a ceramic member, excellent migration resistance, and suppressing the occurrence of ceramic cracks during high-temperature operation, an insulated circuit board, And it becomes possible to provide the manufacturing method of the above-mentioned copper/ceramics bonded body, and the manufacturing method of an insulated circuit board.
10 : 절연 회로 기판
11 : 세라믹스 기판
12 : 회로층
13 : 금속층
22, 23 : 구리판
32 : Mg 고용층10: insulated circuit board
11: ceramic substrate
12: circuit layer
13: metal layer
22, 23: copper plate
32: Mg employment layer
Claims (8)
상기 구리 부재와 상기 세라믹스 부재 사이에, Cu 의 모상 중에 Mg 가 고용된 Mg 고용층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 구리/세라믹스 접합체.A copper/ceramic bonded body comprising a copper member made of copper or a copper alloy and a ceramic member made of aluminum nitride joined together,
A copper/ceramics bonded body according to claim 1, wherein a Mg solid solution layer in which Mg is dissolved in a matrix of Cu is formed between the copper member and the ceramic member.
상기 세라믹스 부재의 접합면으로부터 상기 구리 부재 측을 향하여 50 ㎛ 까지의 영역에 있어서의 금속간 화합물상의 면적률이 15 % 이하인 것을 특징으로 하는 구리/세라믹스 접합체.The method of claim 1,
A copper/ceramic bonded body according to claim 1, wherein the area ratio of the intermetallic compound phase in a region from the bonding surface of the ceramic member toward the copper member side to 50 µm is 15% or less.
상기 구리판과 상기 세라믹스 기판 사이에, Cu 의 모상 중에 Mg 가 고용된 Mg 고용층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 절연 회로 기판.An insulated circuit board in which a copper plate made of copper or a copper alloy is bonded to a surface of a ceramic substrate made of aluminum nitride, the insulated circuit board comprising:
An insulated circuit board characterized in that a Mg solid solution layer in which Mg is dissolved in a matrix of Cu is formed between the copper plate and the ceramic substrate.
상기 세라믹스 기판의 접합면으로부터 상기 구리판 측을 향하여 50 ㎛ 까지의 영역에 있어서의 금속간 화합물상의 면적률이 15 % 이하인 것을 특징으로 하는 절연 회로 기판.4. The method of claim 3,
The area ratio of the intermetallic compound phase in the area|region from the bonding surface of the said ceramic substrate toward the said copper plate side to 50 micrometers is 15 % or less, The insulated circuit board characterized by the above-mentioned.
상기 구리 부재와 상기 세라믹스 부재 사이에, Mg 를 배치하는 Mg 배치 공정과,
상기 구리 부재와 상기 세라믹스 부재를 Mg 를 개재하여 적층하는 적층 공정과,
Mg 를 개재하여 적층된 상기 구리 부재와 상기 세라믹스 부재를 적층 방향으로 가압한 상태에서, 진공 분위기하에서 가열 처리하여 접합하는 접합 공정을 구비하고 있고,
상기 Mg 배치 공정에서는, Mg 량을 0.17 mg/㎠ 이상 3.48 mg/㎠ 이하의 범위 내로 하는 것을 특징으로 하는 구리/세라믹스 접합체의 제조 방법.A method for producing a copper/ceramic bonded body comprising the copper/ceramic bonded body according to claim 1 or 2, comprising:
an Mg arrangement step of disposing Mg between the copper member and the ceramic member;
a lamination step of laminating the copper member and the ceramic member via Mg;
a bonding step of bonding the copper member laminated via Mg and the ceramic member in a state in which the ceramic member is pressed in a lamination direction, and heat-treated in a vacuum atmosphere;
In the Mg batch step, the Mg amount is set to be within a range of 0.17 mg/cm 2 or more and 3.48 mg/cm 2 or less.
상기 접합 공정에 있어서의 가압 하중이 0.049 ㎫ 이상 3.4 ㎫ 이하의 범위 내로 되고, 가열 온도가 500 ℃ 이상 850 ℃ 이하의 범위 내로 되어 있는 것을 특징으로 하는 구리/세라믹스 접합체의 제조 방법.6. The method of claim 5,
A method for producing a copper/ceramic bonded body, wherein the pressure load in the bonding step is in the range of 0.049 MPa or more and 3.4 MPa or less, and the heating temperature is in the range of 500°C or more and 850°C or less.
상기 구리판과 상기 세라믹스 기판 사이에, Mg 를 배치하는 Mg 배치 공정과,
상기 구리판과 상기 세라믹스 기판을 Mg 를 개재하여 적층하는 적층 공정과,
Mg 를 개재하여 적층된 상기 구리판과 상기 세라믹스 기판을 적층 방향으로 가압한 상태에서, 진공 분위기하에서 가열 처리하여 접합하는 접합 공정을 구비하고 있고,
상기 Mg 배치 공정에서는, Mg 량을 0.17 mg/㎠ 이상 3.48 mg/㎠ 이하의 범위 내로 하는 것을 특징으로 하는 절연 회로 기판의 제조 방법.As a manufacturing method of the insulated circuit board of Claim 3 or 4,
an Mg arrangement step of disposing Mg between the copper plate and the ceramic substrate;
a lamination process of laminating the copper plate and the ceramic substrate via Mg;
A bonding step of bonding the copper plate laminated through Mg and the ceramic substrate by heat treatment in a vacuum atmosphere in a state in which the ceramic substrate is pressed in the lamination direction;
In the Mg arrangement step, the Mg amount is set to be within the range of 0.17 mg/cm 2 or more and 3.48 mg/cm 2 or less.
상기 접합 공정에 있어서의 가압 하중이 0.049 ㎫ 이상 3.4 ㎫ 이하의 범위 내로 되고, 가열 온도가 500 ℃ 이상 850 ℃ 이하의 범위 내로 되어 있는 것을 특징으로 하는 절연 회로 기판의 제조 방법.8. The method of claim 7,
The pressure load in the said bonding process is in the range of 0.049 MPa or more and 3.4 MPa or less, and the heating temperature is in the range of 500 degreeC or more and 850 degrees C or less, The manufacturing method of the insulated circuit board characterized by the above-mentioned.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPJP-P-2018-159457 | 2018-08-28 | ||
JP2018159457 | 2018-08-28 | ||
PCT/JP2019/033461 WO2020045403A1 (en) | 2018-08-28 | 2019-08-27 | Copper/ceramic bonded body, insulated circuit board, method for producing copper/ceramic bonded body, and method for manufacturing insulated circuit board |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210043586A KR20210043586A (en) | 2021-04-21 |
KR102409815B1 true KR102409815B1 (en) | 2022-06-15 |
Family
ID=69645068
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020217004791A KR102409815B1 (en) | 2018-08-28 | 2019-08-27 | Copper/ceramic bonded body, insulated circuit board, and copper/ceramic bonded body manufacturing method, and insulated circuit board manufacturing method |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20210238103A1 (en) |
EP (1) | EP3845511A4 (en) |
JP (1) | JP7008188B2 (en) |
KR (1) | KR102409815B1 (en) |
CN (1) | CN112654593B (en) |
TW (2) | TW202017118A (en) |
WO (2) | WO2020044594A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI751797B (en) * | 2020-11-19 | 2022-01-01 | 頎邦科技股份有限公司 | Circuit board and thermal paste thereof |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004255416A (en) | 2003-02-26 | 2004-09-16 | Honda Motor Co Ltd | Joining method for carbon based copper composite material and ceramics or copper |
JP2005305526A (en) | 2004-04-23 | 2005-11-04 | Honda Motor Co Ltd | Brazing filler metal for joining of copper and ceramics or carbon-based copper compound material and method for joining the same |
JP2017043101A (en) | 2014-03-20 | 2017-03-02 | Jx金属株式会社 | Laminate and method for producing the same |
JP2018140929A (en) | 2017-02-28 | 2018-09-13 | 三菱マテリアル株式会社 | Copper-ceramic bonded body, insulating circuit board, method for manufacturing copper-ceramic bonded body, and method for manufacturing insulating circuit board |
Family Cites Families (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04162756A (en) | 1990-10-26 | 1992-06-08 | Toshiba Corp | Semiconductor module |
JP3302714B2 (en) * | 1992-01-27 | 2002-07-15 | 株式会社東芝 | Ceramic-metal joint |
JP3260222B2 (en) * | 1993-11-24 | 2002-02-25 | 電気化学工業株式会社 | Circuit board manufacturing method |
JP3211856B2 (en) * | 1994-11-02 | 2001-09-25 | 電気化学工業株式会社 | Circuit board |
JP3813654B2 (en) * | 1995-02-09 | 2006-08-23 | 日本碍子株式会社 | Ceramic bonding structure and manufacturing method thereof |
JP3866320B2 (en) * | 1995-02-09 | 2007-01-10 | 日本碍子株式会社 | Bonded body and manufacturing method of bonded body |
AT405039B (en) * | 1996-02-08 | 1999-04-26 | Electrovac | COMPOSITE COMPONENT |
JP3342797B2 (en) * | 1996-03-01 | 2002-11-11 | 電気化学工業株式会社 | Method for manufacturing ceramic circuit board having metal circuit |
JP3288922B2 (en) * | 1996-03-14 | 2002-06-04 | 日本碍子株式会社 | Joint body and method of manufacturing the same |
ATE378800T1 (en) * | 1999-05-28 | 2007-11-15 | Denki Kagaku Kogyo Kk | CIRCUIT CERAMIC SUBSTRATE AND ITS PRODUCTION PROCESS |
JP2001160676A (en) * | 1999-12-01 | 2001-06-12 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Ceramic circuit board |
JP4627839B2 (en) * | 2000-05-01 | 2011-02-09 | 電気化学工業株式会社 | Module and its manufacturing method |
US7019975B2 (en) * | 2000-08-09 | 2006-03-28 | Mitsubishi Materials Corporation | Power module and power module with heat sink |
US7069645B2 (en) * | 2001-03-29 | 2006-07-04 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for producing a circuit board |
EP1498946B1 (en) * | 2002-04-19 | 2012-04-04 | Mitsubishi Materials Corporation | Circuit board, process for producing the same and power module |
JP2004231452A (en) * | 2003-01-29 | 2004-08-19 | Honda Motor Co Ltd | Method for joining carbon-based metal composite material to ceramic |
US20060162849A1 (en) * | 2003-06-13 | 2006-07-27 | Joo-Hwan Han | Method of joining ceramics: reaction diffusion-bonding |
US20090229864A1 (en) * | 2005-09-15 | 2009-09-17 | Mitsubishi Materials Corporation | Insulating circuit board and insulating circuit board having cooling sink |
EP2002915B1 (en) * | 2006-03-15 | 2011-10-12 | NGK Insulators, Ltd. | Method of fabricating dissimilar material jointed body |
CN102395540A (en) * | 2009-04-03 | 2012-03-28 | 株式会社住友金属电设备 | Sintered ceramic and substrate comprising same for semiconductor device |
CN104011852B (en) * | 2011-12-20 | 2016-12-21 | 株式会社东芝 | Ceramic copper circuit substrate and the semiconductor device employing Ceramic copper circuit substrate |
WO2013115359A1 (en) * | 2012-02-01 | 2013-08-08 | 三菱マテリアル株式会社 | Substrate for power modules, substrate with heat sink for power modules, power module, method for producing substrate for power modules, and paste for bonding copper member |
US10105795B2 (en) * | 2012-05-25 | 2018-10-23 | General Electric Company | Braze compositions, and related devices |
JP6056432B2 (en) * | 2012-12-06 | 2017-01-11 | 三菱マテリアル株式会社 | Power module substrate, power module substrate with heat sink, power module, power module substrate manufacturing method |
JP5672324B2 (en) * | 2013-03-18 | 2015-02-18 | 三菱マテリアル株式会社 | Manufacturing method of joined body and manufacturing method of power module substrate |
JP6287682B2 (en) * | 2013-08-26 | 2018-03-07 | 三菱マテリアル株式会社 | Bonded body and power module substrate |
JP5757359B2 (en) * | 2013-09-30 | 2015-07-29 | 三菱マテリアル株式会社 | Cu / ceramic bonded body, Cu / ceramic bonded body manufacturing method, and power module substrate |
TWI567047B (en) * | 2014-02-12 | 2017-01-21 | 三菱綜合材料股份有限公司 | Copper/ceramics bonded body and power module substrate |
JP6256176B2 (en) * | 2014-04-25 | 2018-01-10 | 三菱マテリアル株式会社 | Manufacturing method of joined body, manufacturing method of power module substrate |
JP6638282B2 (en) * | 2015-09-25 | 2020-01-29 | 三菱マテリアル株式会社 | Light emitting module with cooler and method of manufacturing light emitting module with cooler |
JP6656657B2 (en) * | 2015-11-06 | 2020-03-04 | 三菱マテリアル株式会社 | Ceramic / aluminum joint, power module substrate, and power module |
JP6729224B2 (en) * | 2015-11-26 | 2020-07-22 | 三菱マテリアル株式会社 | Ceramic/aluminum bonded body, insulated circuit board, power module, LED module, thermoelectric module |
JP2017135374A (en) * | 2016-01-22 | 2017-08-03 | 三菱マテリアル株式会社 | Assembly, power module substrate, power module, method for manufacturing assembly, and method for manufacturing power module substrate |
JP6572810B2 (en) * | 2016-03-15 | 2019-09-11 | 三菱マテリアル株式会社 | Manufacturing method of joined body and manufacturing method of power module substrate |
TWI746807B (en) * | 2017-02-28 | 2021-11-21 | 日商三菱綜合材料股份有限公司 | Copper/ceramic bonded body, insulating circuit substrate, method of manufacturing copper/ceramic bonded body and method of manufacturing insulating circuit substrate |
JP6774362B2 (en) | 2017-03-23 | 2020-10-21 | 未来工業株式会社 | Exhaust valve device and valve body installation device |
JP3211856U (en) | 2017-05-09 | 2017-08-10 | 株式会社アイエスピー | Towel with measure |
-
2019
- 2019-02-05 WO PCT/JP2019/004022 patent/WO2020044594A1/en active Application Filing
- 2019-02-14 TW TW108104894A patent/TW202017118A/en unknown
- 2019-08-26 TW TW108130412A patent/TWI801652B/en active
- 2019-08-27 CN CN201980056156.2A patent/CN112654593B/en active Active
- 2019-08-27 KR KR1020217004791A patent/KR102409815B1/en active IP Right Grant
- 2019-08-27 US US17/270,149 patent/US20210238103A1/en active Pending
- 2019-08-27 EP EP19854442.1A patent/EP3845511A4/en active Pending
- 2019-08-27 JP JP2020539478A patent/JP7008188B2/en active Active
- 2019-08-27 WO PCT/JP2019/033461 patent/WO2020045403A1/en unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004255416A (en) | 2003-02-26 | 2004-09-16 | Honda Motor Co Ltd | Joining method for carbon based copper composite material and ceramics or copper |
JP2005305526A (en) | 2004-04-23 | 2005-11-04 | Honda Motor Co Ltd | Brazing filler metal for joining of copper and ceramics or carbon-based copper compound material and method for joining the same |
JP2017043101A (en) | 2014-03-20 | 2017-03-02 | Jx金属株式会社 | Laminate and method for producing the same |
JP2018140929A (en) | 2017-02-28 | 2018-09-13 | 三菱マテリアル株式会社 | Copper-ceramic bonded body, insulating circuit board, method for manufacturing copper-ceramic bonded body, and method for manufacturing insulating circuit board |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW202017118A (en) | 2020-05-01 |
EP3845511A1 (en) | 2021-07-07 |
US20210238103A1 (en) | 2021-08-05 |
TWI801652B (en) | 2023-05-11 |
TW202021055A (en) | 2020-06-01 |
WO2020045403A1 (en) | 2020-03-05 |
WO2020044594A1 (en) | 2020-03-05 |
EP3845511A4 (en) | 2022-04-27 |
JP7008188B2 (en) | 2022-01-25 |
CN112654593B (en) | 2022-11-11 |
KR20210043586A (en) | 2021-04-21 |
CN112654593A (en) | 2021-04-13 |
JPWO2020045403A1 (en) | 2021-08-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102459745B1 (en) | Copper/ceramic bonded body, insulated circuit board, and copper/ceramic bonded body manufacturing method, insulated circuit board manufacturing method | |
JP7056744B2 (en) | A method for manufacturing a copper / ceramics joint, an insulating circuit board, and a copper / ceramics joint, and a method for manufacturing an insulated circuit board. | |
KR20200111178A (en) | Copper/ceramic bonded body, insulation circuit board, and copper/ceramic bonded body production method, insulation circuit board production method | |
WO2018159590A1 (en) | Copper/ceramic joined body insulated circuit board, method for producing copper/ceramic joined body, and method for producing insulated circuit board | |
US12002732B2 (en) | Copper/ceramic assembly, insulated circuit board, method for producing copper/ceramic assembly, and method for producing insulated circuit board | |
JP7136212B2 (en) | COPPER/CERAMIC JOINT, INSULATED CIRCUIT BOARD, METHOD FOR MANUFACTURING COPPER/CERAMIC JOINT, AND METHOD FOR MANUFACTURING INSULATED CIRCUIT BOARD | |
JP2014060216A (en) | Substrate for power module with heat sink, power module with heat sink and manufacturing method of substrate for power module with heat sink | |
KR20200083455A (en) | Bonded body and insulating circuit board | |
KR102409815B1 (en) | Copper/ceramic bonded body, insulated circuit board, and copper/ceramic bonded body manufacturing method, and insulated circuit board manufacturing method | |
KR20220054461A (en) | Copper/ceramic bonded body, insulated circuit board, and copper/ceramic bonded body manufacturing method, insulated circuit board manufacturing method | |
JP6928297B2 (en) | Copper / ceramic joints and insulated circuit boards | |
JP7512863B2 (en) | Copper/ceramic bonded body, insulated circuit board, and method for manufacturing copper/ceramic bonded body and insulated circuit board | |
CN114631178A (en) | Copper-ceramic joined body and insulated circuit board | |
JP2021031315A (en) | Copper/ceramic joint, insulated circuit board, copper/ceramic joint producing method, insulated circuit board producing method | |
JP6850984B2 (en) | Copper / Ceramics Joint, Insulated Circuit Board, Copper / Ceramics Joint Manufacturing Method, Insulated Circuit Board Manufacturing Method | |
WO2021112046A1 (en) | Copper/ceramic assembly, insulated circuit board, method for producing copper/ceramic assembly, and method for producing insulated circuit board |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |